DE1141099B - Verfahren zur zerstoerungsfreien Werkstoffpruefung, insbesondere von Mittel- und Grobblechen, mit Hilfe von Transversalschwingungen - Google Patents
Verfahren zur zerstoerungsfreien Werkstoffpruefung, insbesondere von Mittel- und Grobblechen, mit Hilfe von TransversalschwingungenInfo
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Description
Die bekannten Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung können bei Massengütern großer
Flächenausdehnung nur mit Schwierigkeit zur raschen Fehlerkontrolle eingesetzt werden. Häufig besitzen die
zu prüfenden Werkstücke gute elastische Eigenschaften, manchmal auch gleichbleibende geometrische Gestalt.
In diesen Fällen kann man sie in Transversalschwingungen versetzen und im Resonanzfall auf
ihre Oberfläche die durch Aufstreuen von etwas Sand sichtbar gemachten Knotenlinien, die sogenannten
»Chladnischen Klangfiguren«, beobachten. Deformationen dieser Klangfiguren und Abweichungen von
ihrer regelmäßigen Gestalt wurden schon frühzeitig als Folgeerscheinungen von Fehlstellen im Prüfkörper
gedeutet. So ist aus dem Schrifttum bekannt, daß Materialfehler die Lage und Gestalt der Knotenlinien
und die Werte der zugehörigen Eigenfrequenzen verändern, ferner daß die Knotenlinienfiguren bei fehlerfreien,
symmetrisch zu einer Hauptachse gelagerten Prüflingen eine symmetrische Gestalt besitzen, hingegen
bei Plattenfehlern Unsymmetrien aufweisen.
Trotz solcher Erkenntnisse ist es bisher nicht gelungen, ein technisch brauchbares Verfahren zur zerstörungsfreien
Werkstoffprüfung mit Hilfe von Querbzw. Transversalschwingungen zu entwickeln. Diese
Aufgabe liegt der Erfindung zugrunde. Sie wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß das Werkstück in
bezug auf eine seiner Hauptachsen symmetrisch gelagert bzw. eingespannt und in solche Resonanzschwingungen
versetzt wird, deren Knotenlinien im wesentlichen senkrecht zu dieser Haupt- bzw. Symmetrieachse
des Werkstücks verlaufen und allenfalls in deren Umgebung von anderen Knotenlinien gekreuzt
werden.
Die praktische Durchführung des Verfahrens sei zunächst für die Prüfung solcher Werkstücke beschrieben,
die mindestens eine Symmetrieachse aufweisen und mit Ausnahme einzelner Stützstellen an
ihren Rändern frei schwingen können. Letzteres gilt insbesondere für die Längskanten eines fertig zugeschnittenen
rechteckigen Bleches. Das Werkstück wird zur Prüfung an wenigen Stellen symmetrisch zu einer
seiner Haupt- bzw. Symmetrieachsen auf Stützen od. dgl. gelagert, rechteckige Platten vorzugsweise
symmetrisch zu ihrer kürzeren Hauptachse, also ihrer Querachse. Zur Prüfung selbst werden ausgewählte
Resonanzfrequenzen benutzt, die sich durch besonders fehlerempfindliche Knotenlinien auszeichnen,
und zwar wird das Werkstück in solche Eigenschwingungen versetzt, daß auf seiner Oberfläche eine Schar
von gleichgerichteten Knotenlinien entsteht, die erfindungsgemäß näherungsweise senkrecht zur Richtung
zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung,
insbesondere von Mittel- und Grobblechen,
mit Hilfe von Transversalschwingungen
Anmelder:
Hüttenwerk Salzgitter Aktiengesellschaft, Salzgitter-Drütte
Dr. rer. nat. Erich H. K. Müller, Wolfenbüttel,
und Dr.-Ing. Eugen Peetz, Salzgitter-Lebenstedt
sind als Erfinder genannt worden
der gewählten Symmetrieachse verlaufen. Bei einem rechteckigen, symmetrisch zur Querachse gelagerten
Blech verlaufen die Knotenlinien also im wesentlichen parallel zueinander in Längsrichtung der Platte. Die
Resonanzfrequenzen sind erfindungsgemäß weiterhin so zu wählen, daß die Knotenlinien höchstens in der
Umgebung der Symmetrieachse von anderen Knotenlinien gekreuzt werden. Die zugehörigen Wellenlängen
sind im kreuzungsfreien Fall dadurch bestimmt, daß die Breite der rechteckigen Platte ein ganzzahliges
Vielfaches der halben Wellenlänge ist, die ihrerseits durch den Abstand der parallelen Knotenlinien voneinander
gegeben ist. Die Frequenzen dieser ausgewählten Resonanzschwingungen lassen sich in einfachen
Fällen in Abhängigkeit von den Abmessungen des Prüflings, seiner Dichte und den elastischen Konstanten
nach der klassischen Theorie berechnen.
Es ist vorteilhaft, die Wellenlänge der Resonanzschwingung der Ausdehnung des nachzuweisenden Fehlers derart anzupassen, daß die halbe Wellenlänge bzw. der mittlere Knotenlinienabstand nicht größer als der zehnfache Wert des Fehlerdurchmessers ist, an dessen Nachweis man interessiert ist. Durch Wahl geeigneter Wellenlängen kann somit vermieden werden, daß die Prüfung durch zu vernachlässigende kleine Fehlerstellen gestört wird. Andererseits soll der Knotenlinienabstand nicht zu klein sein zur Ausdehnung der Fehlstelle, und zwar darf die halbe Wellenlänge höchstens um einen Faktor 5 kleiner sein als der Fehlerdurchmesser, der stets senkrecht zum Knotenlinienverlauf zu messen ist. Somit läßt sich bei
Es ist vorteilhaft, die Wellenlänge der Resonanzschwingung der Ausdehnung des nachzuweisenden Fehlers derart anzupassen, daß die halbe Wellenlänge bzw. der mittlere Knotenlinienabstand nicht größer als der zehnfache Wert des Fehlerdurchmessers ist, an dessen Nachweis man interessiert ist. Durch Wahl geeigneter Wellenlängen kann somit vermieden werden, daß die Prüfung durch zu vernachlässigende kleine Fehlerstellen gestört wird. Andererseits soll der Knotenlinienabstand nicht zu klein sein zur Ausdehnung der Fehlstelle, und zwar darf die halbe Wellenlänge höchstens um einen Faktor 5 kleiner sein als der Fehlerdurchmesser, der stets senkrecht zum Knotenlinienverlauf zu messen ist. Somit läßt sich bei
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nachgewiesenen Fehlern durch Vergleich mit der Wellenlänge auch eine Aussage über ihre ungefähre
Größe machen.
Bei einem fehlerfreien Prüfling, der in Resonanz mit der ausgewählten Frequenz / schwingt, erscheinen
die zugehörigen Knotenlinien auf beiden Seiten der Symmetrieachse des Werkstückes, und zwar symmetrisch zu letzterer. Wenn also eine solche Knotenlinienfigur
auf beiden Prüflingsseiten gleichzeitig auftritt, so ist das ein Kriterium dafür, daß Fehlstellen
von einer mit der halben Wellenlänge der Schwingung vergleichbaren Ausdehnung nicht vorhanden sind. In
den meisten Fällen ist die Messung damit beendet und das Werkstück für gut befunden.
Ist der Prüfling hingegen fehlerhaft, so spaltet die 15 fand bei einer Frequenz
Resonanzfrequenz / in zwei Anteile J1 und /2 auf, zu
denen zwei Knotenlinienbilder gehören, die sich wie
folgt von dem Knotenlinienbild des fehlerfreien Zustandes unterscheiden: Bei der ersten Resonanzfrequenz^ ist das Knotenlinienbild nur auf der einen
Seite des Prüflings, bei der zweiten, /2, nur auf der
anderen zu sehen, wobei die Gestalt der Knotenlinien
spiegelbildlich zur ersten ist in bezug auf die Symmetrieachse. Auf den jeweils gegenüberliegenden Seiten
Resonanzfrequenz / in zwei Anteile J1 und /2 auf, zu
denen zwei Knotenlinienbilder gehören, die sich wie
folgt von dem Knotenlinienbild des fehlerfreien Zustandes unterscheiden: Bei der ersten Resonanzfrequenz^ ist das Knotenlinienbild nur auf der einen
Seite des Prüflings, bei der zweiten, /2, nur auf der
anderen zu sehen, wobei die Gestalt der Knotenlinien
spiegelbildlich zur ersten ist in bezug auf die Symmetrieachse. Auf den jeweils gegenüberliegenden Seiten
des Werkstücks sind dann meist gar keine, eventuell 25 von etwa 80X120 mm Ausdehnung,
auch andere oder verzerrt ähnliche Knotenlinien zu Ein wesentlicher Vorteil des Verfahrens nach der
auch andere oder verzerrt ähnliche Knotenlinien zu Ein wesentlicher Vorteil des Verfahrens nach der
sehen. Ausgeprägte Knotenlinien treten somit nicht Erfindung besteht darin, daß das Werkstück — mit
wie im fehlerfreien Fall gleichzeitig auf beiden Seiten Ausnahme der Auflagestellen — in seiner gesamten
des Prüflings, sondern bei verschiedenen Frequenzen Ausdehnung lückenlos geprüft werden kann. Weiter
immer nur auf der einen oder nur auf der anderen 30 ist die Meßdauer sehr kurz, die Oberflächenbeschaf-Seite
des Werkstücks auf, das durch die Symmetrie- fenheit (Zunder) ohne Einfluß, desgleichen die Werkstücktemperatur.
Das vorbeschriebene Verfahren ist geeignet zur Ausgangs- oder Eingangsprüfung von
fertig dimensionierten elastischen Werkstücken mit mindestens einer Symmetrieachse, z. B. rechteckigen
Blechen, Profilkörpern und Rohren.
Betriebsmäßig ist häufig eine Lokalisation der Fehlstellen erwünscht, z. B. im Blechrollgang vor der
Kommissionsschere, um die Lage von Fehlstellen beim Schnitt berücksichtigen zu können. Für die
Schere interessiert nur die Fehlerausdehnung senkrecht
zur Schnittrichtung, worauf sich die Fehlerloka-
beträgt hierbei ein Drittel der Blechbreite. Die randnahen
Knotenlinien werden infolge der Randeinspannung bei α und b, die gleichfalls Knotenstellen bilden,
zu diesen Punkten hin- von ihrem geraden Verlauf abgelenkt, was jedoch wegen der Symmetrie zur Querachse
ohne Einfluß auf den Meßvorgang ist. Sofern das Knotenlinienbild wie hier gleichzeitig und symmetrisch
auf beiden Plattenseiten auftritt, ist das Blech frei von Fehlstellen, deren Ausdehnung größenordnungsmäßig
vergleichbar ist mit dem Abstand der Knotenlinien voneinander.
Die Fig. 3 bis 5 zeigen als praktisches Beispiel ein
in gleicher Weise gelagertes, aber fehlerbehaftetes Blech von 4003X1008X20 mm Abmessung. Man
von 295 Hz bzw. bei der
Periodendauer von 3,390 · 10~8 sec die gesuchte
Knotenlinienfigur nur auf der linken Plattenseite (Fig. 3), danach — von der vorgenannten Resonanzstelle
sehr scharf unterschieden — bei 297 Hz bzw. 3,367 ■ 10-s see nur auf der rechten Seite (Fig. 4). Die
relative Frequenz- und Zeitintervalldifferenz betrug 6,7°/oo· Sie deutete auf Fehler geringer Stärke hin.
Tatsächlich bestätigte eine Ultraschallprüfung das Meßergebnis und zeigte gemäß Fig. 5 zwei Fehlstellen
achse geteilt wird. Die relative Differenz der beiden Resonanzfrequenzen J1 und J2 bzw. der beiden Zeit
35
intervalle für jeweils eine Periode der Schwingungen — bezogen auf ihren Mittelwert — nimmt dabei mit
wachsender Fehlerstärke zu und ist somit ein Maß für die Größe des Fehlers. Man kann daher einen
Prüfling dann als gut bezeichnen, wenn die relative Differenz der vorerwähnten beiden Resonanzfrequenzen
unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes bleibt, hingegen als fehlerhaft, wenn dieser Wert überschritten
wird.
An Hand der Fig. 1 bis 5 sei als Ausführungsbeispiel die erfindungsgemäße Fehlerprüfung für ein
rechteckiges Blech in horizontaler Lage beschrieben, dessen Querachse als Symmetrieachse gewählt ist.
Während ein kleines Blech zur Prüfung im Schnittpunkt der Längs- und Querachse beispielsweise mit
einem Lastmagneten angehoben oder eingespannt werden kann, wird ein großes Blech zweckmäßig an
mehreren Stellen symmetrisch zur Querachse gelagert, vorteilhafterweise an den Schnittpunkten α und b der
Querachse mit den Längskanten, und an weiteren Stellen, z. B. bei c und d, an seinen Schmalkanten
!isation also beschränken kann.
Nachfolgend ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Fehlerlokalisation beschrieben. Dazu wird die
Prüfung des Werkstücks jeweils nur über einzelne Werkstückabschnitte bzw. Prüfstreifen erstreckt, wobei
in bezug auf deren Form und Symmetrie die gleichen Voraussetzungen erfüllt sein müssen wie bei der
vorbeschriebenen Untersuchung des ganzen Prüflings. Bei langen Blechen werden hierzu schmale, rechteckige
Querstreifen ausgewählt, die dergestalt in Schwingungen versetzt werden, daß die Knotenlinien
in Längsrichtung der Querstreifen — also quer zur
(Fig. 1). An letzteren werden auch die Schwingungs- 55 Längsrichtung des gesamten Bleches — verlaufen,
erreger E1 und E2 angebracht, und zwar an den Diese Knotenlinien dürfen gleichfalls höchstens in der
Schwingungsbäuchen der zu erzeugenden Knoten- Umgebung der Symmetrieachse der Teilfläche von
linienfigur. Um letztere beobachten zu können, wird anderen Knotenlinien gekreuzt werden, bei einem
etwas Sand gleichmäßig auf die Platte gestreut. Da- rechteckigen Querstreifen also höchstens am Ort seinach
wird z. B. mit einem Wechselstromgenerator die 60 ner Querachse, deren Richtung mit der Längsachse
Frequenz der Schwingungserreger E1, E2 kontinuier- des gesamten Bleches zusammenfällt. Bei diesem
lieh geändert, bis sie mit der ausgewählten Resonanz- Prüfverfahren werden auf die Begrenzungsränder des
frequenz übereinstimmt und das Blech dadurch in betreffenden Teilstücks bzw. Prüfstreifens Zwangsintensive
Eigenschwingungen versetzt wird. Der Sand kräfte ausgeübt, wodurch diese Ränder festgehalten
auf der Plattenoberfläche zeigt dann eine Schar von 65 und infolgedessen vorgegebene Randknotenlinien bil-Knotenlinien,
die in Längsrichtung des Bleches ver- den. In vorteilhafter Weise können hierzu Walzenlaufen,
z. B. drei Knotenlinien gemäß Fig. 2. Die halbe oder Rollengerüste am Ort der beiden Begrenzungsdurch
den Knotenlinienabstand gegebene Wellenlänge linien verwendet werden. Die Walzen oder Rollen
Claims (11)
- drücken von beiden Seiten gegen das Werkstück und ermöglichen zugleich dessen Transport bzw. Vorschub, so daß der Prüfkörper während dieses Transportes durch die Gerüste in dem von ihnen begrenzten Prüfstreifen kontinuierlich geprüft wird. Ähnlich wie im Falle der Fig. 1 befinden sich die Schwingungserreger E1, En an den beiden frei schwingendenwird. Dieser Schwierigkeit wird dadurch begegnet, daß man die gleiche Kurve noch einmal um s versetzt schreibt und dadurch der linken Begrenzungslinie BB zuordnet. So kommt man zu der Kurve Dc> bei der das durch den Pfeil F2 markierte Ende der Auslenkung die gewünschte rechte Begrenzung der Fehlstelle χ liefert.Der Wert der relativen Frequenz- oder PeriodendauerdifEerenz ist, wie schon erwähnt, ein Maß füreine Frequenzdifferenz gemessen, so sind Fehler vorhanden. Durch Verschiebung des Werkstücks bzw. des jeweiligen Prüfstreifens wird das gesamte Werkstück nach Fehlern abgetastet.Der vorerwähnte Prüfvorgang läßt sich in folgender Weise automatisieren: Der Prüfer erzeugt die Resonanzschwingungen mit einem Wechselstromgenerator nacheinander auf beiden Seiten des Prüfstreifens undSchmalseiten des Prüfstreifens. Treten die Knotenlinien gleichzeitig, d. h. bei der gleichen Resonanzfrequenz, auf beiden Seiten des Streifens auf, so ist io die Größe einer gefundenen Fehlstelle. Diese zusätzdas betreffende Teilstück fehlerfrei. Wird hingegen liehe wichtige Fehlercharakterisierung kann bei dervorbeschriebenen Registrierung dadurch berücksichtigt werden, daß die Empfindlichkeit des Registrierausschlags in der Weise mit der Frequenz geändert wird, daß der gleichen relativen Frequenzdifferenz bei allen Frequenzen stets ein gleich großer Ausschlag auf dem Registrierstreifen entspricht.Gegenüber der Prüfung des gesamten Werkstücks entfällt bei dem Teilprüfverfahren die Notwendigkeit schaltet danach die Schwinger jeder Seite getrennt 20 einer definierten Aufbockung des Prüfkörpers. Ein voneinander auf eine bekannte selbstoszillierende Vorteil ist die objektive Fehleranzeige auf einem Schaltung, bei der an Stelle des Generators ein Schreibgerät, wodurch sich die subjektive Beobachdicht neben dem Schwingungserzeuger angebrachter Schwingungsaufnehmer als Frequenzgeber tritt. Wenn schmale Bandfilter in die selbstoszillierenden Schwingungskreise geschaltet werden, so genügt häufig irgendeine mechanische Erschütterung, ein Hammeranschlag od. dgl., um die gewünschte Resonanzschwingung zu erzeugen. Die selbstoszillierenden Schwingungskreise auf beiden Schmalseiten des Prüf- 30 Streifens sorgen dann automatisch dafür, daß letzterergleichzeitig auf beiden Seiten exakt in Resonanz mit gleicher oder unterschiedlicher Frequenz schwingt, auch bei Änderung bzw. Aufspaltung der Resonanztung und Beurteilung der Knotenlinien erübrigt. Im Vergleich zum Ultraschall-Durchschallungsverfahren mit starren Schallköpfen sind als Vorteile die Lückenlosigkeit der Prüfung, die zusätzliche Angabe der Fehlergröße sowie die Unabhängigkeit von einer Ankopplungsflüssigkeit, von vorhandenem Zunder und der Werkstücktemperatur zu nennen.Schließlich ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung noch möglich, die Knotenlinien anstatt durch Sand auch auf lichtoptischem Wege sichtbar zu machen, sofern die Schwingungsamplituden genügend groß sind. Gemäß Fig. 7 beleuchte ein unter demfrequenzen als Folge von Fehlstellen. Daran ändert 35 Winkel// schräg auf die Oberfläche des Werkstückssich auch nichts, wenn das Werkstück durch die Walzen oder Rollen der den Prüfstreifen begrenzenden Vorrichtung bewegt wird. Die Schwinger werden dann über Roll- oder Gleitkontaktaufsätze an die begerichtetes schmales Lichtbündel das Stück a'-a' der ruhenden Oberfläche. Bei dem schwingenden Prüfling erfaßt das gleiche Lichtbündel bei der maximalen Schwingungsamplitude Xn nach oben das Stückggp 0wegten Prüfkörper angedrückt. Auf einem synchron 4° b'-b', bei der größten Auslenkung nach unten dasmit dem Vorschub des Werkstücks transportierten Registrierstreifen wird die Frequenz oder die Periodendauer bzw. deren Differenz geschrieben. Änderungen der Aufzeichnungen deuten auf die Lage von Fehlstellen hin.Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Frequenz- oder Periodendauerdifferenz synchron mit dem Vorschub des Werkstücks gleichzeitig in Form zweier gleicher Kurven geschriebenStück c'-c'. Ein Beobachter sieht an der schwingenden Stelle nicht mehr den schmalen Lichtstreifen a'-a' der Länge s', sondern einen breiteren der Länge S', der näherungsweise durch die BeziehungS'^s' + 2 xo/tg βgegeben ist. Die Verbreiterung des Lichtstreifens 5' verschwindet nur am Ort der Knotenlinien, die dadurch sichtbar werden. Sie wird schärfer erkannt,werden, die um einen der Breite des Prüfstreifens pro- 50 wenn Lichtblitz-Stroboskope benutzt werden, die mit portionalen Abstand s auf dem Registrierstreifen ge- der Erregerfrequenz synchronisiert und so phasenvergeneinander verschoben sind. Fig. 6 veranschaulicht die diesbezüglichen Verhältnisse an einem Blech U1 mit einer Fehlstelle der Ausdehnung χ in Längsrichtung des Bleches. Der Prüfstreifen der Breite s befinde 55 sich anfangs, wie dargestellt, an der linken Schmalseite des Bleches αχ und bewege sich anschließend nach rechts. Die Differenzkurve Db ist der rechten Begrenzungslinie AA des Prüfstreifens zugeordnetschoben sind, daß das Werkstück nur bei der höchsten und tiefsten Schwingungsauslenkung b'-b' bzw. c'-c' beleuchtet wird. Für die praktische Anwendung wird das Lichtbündel durch ein auf die Werkstückoberfläche unter entsprechend schrägem Winkel projiziertes System von Rasterpunkten oder Lichtstreifen ersetzt, deren Abmessungen der Prüfaufgabe anzupassen und so zu wählen sind, daß die Streifen undund markiert an dem durch den Pfeil F1 gekennzeich- 60 Rasterpunkte an den schwingenden Stellen zu einerneten Beginn der Auslenkung die linke Begrenzung strukturlosen Lichtfläche zusammenfließen und nurder Fehlstelle. Um ihre rechte Begrenzung zu erfassen, an den Knotenlinien unverändert erhalten bleiben, somuß die Länge s vom Ende der Auslenkung abge- daß diese dadurch sichtbar werden, zogen werden, denn der Fehler wird bei Verschiebungdes Prüfstreifens in dem Augenblick erfaßt, in dem 65 PATENTANSPRÜCHE: er in den Streifen eintritt, jedoch erst für die Messung 1. Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffunwirksam, wenn er ihn ganz verlassen hat, so daß prüfung von elastischen Werkstücken, insbesonnicht die Fehlerlänge x, sondern stets x+s registriert dere von Mittel- und Grobblechen rechteckigerForm, bei dem das Werkstück in Transversalschwingungen versetzt und durch Beobachtung der dabei auftretenden Knotenlinien auf etwa vorhandene Fehlstellen geprüft wird, dadurch gekenn zeichnet, daß das Werkstück in bezug auf eine seiner Hauptachsen symmetrisch gelagert bzw. eingespannt und in solche Resonanzschwingungen versetzt wird, deren Knotenlinien im wesentlichen senkrecht zur Haupt- bzw. Symmetrieachse des Werkstücks verlaufen und allenfalls in deren Umgebung von anderen Knotenlinien gekreuzt werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlänge der Resonanzschwingungder Ausdehnung der nachzuweisenden Fehlstellen derart angepaßt wird, daß der mittlere Knotenlinienabstand nicht größer als der zehnfache Durchmesser der Fehlstelle, senkrecht zum Knotenlinienverlauf gemessen, und nicht kleiner als ein Fünftel dieses Durchmessers ist. ao
- 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der das Werkstück erregenden Schwingung geändert wird und die bei fehlerhaftem Werkstück auftretende Differenz zwischen den beiden Resonanzfrequenzen, die sich durch das Auftreten ausgeprägter Knotenlinien jeweils nur auf der einen und nur auf der anderen Seite der Werkstücksymmetrieachse bemerkbar machen, als Maß für die Größe der Fehlstellen im Werkstück dient.
- 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfung des Werkstücks zwecks Lokalisation etwaiger Fehlstellen sich jeweils nur über einzelne Werkstückabschnitte bzw. -prüfstreifen erstreckt, die mindestens eine Symmetrieachse aufweisen und an ihren dazu senkrecht verlaufenden, vorgegebene Knotenlinien bildenden Begrenzungsrändern durch auf das Werkstück ausgeübte Zwangskräfte gehalten werden.
- 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zu untersuchende Prüfkörper oder Prüfkörperabschnitt durch an seinen frei schwingenden Rändern angebrachte, voneinander unabhängige Schwinger gleichzeitig auf beiden Seiten der Symmetrieachse in Resonanzschwingung gleicher oder unterschiedlicher Frequenz versetzt wird.
- 6. Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Knotenlinien bildenden Begrenzungsränder des Prüfstreifens ausgeübten Zwangskräfte durch von beiden Seiten gegen das Werkstück drückende Rollen oder Walzen hervorgerufen werden, die zugleich den Transport bzw. Vorschub des Werkstücks ermöglichen.
- 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzdifferenz auf einem synchron mit dem Werkstück bewegten Registrierstreifen aufgezeichnet wird.
- 8. Verfahren nach den Ansprüchen 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz der Resonanzfrequenzen gleichzeitig in Form zweier gleicher Kurven aufgezeichnet wird, die um einen der Breite des Prüfstreifens proportionalen Registrierabstand gegeneinander in Vorschubrichtung verschoben sind, wodurch Anfang und Ende einer Fehlstelle im Werkstück durch den Beginn der Registrierauslenkung auf der einen Kurve und durch das Ende dieser Auslenkung auf der anderen Kurve bestimmt werden.
- 9. Verfahren nach den Ansprüchen? und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfindlichkeit des Registriergerätes in der Weise mit der Frequenz geändert wird, daß der gleichen relativen Frequenzdifferenz bei allen Frequenzen ein gleich großer Registrierausschlag entspricht.
- 10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sichtbarmachung der Knotenlinien des schwingenden Werkstücks auf die Werkstückoberfläche unter schrägem Winkel ein System von Rasterpunkten oder Linien projiziert wird, die an den schwingenden Stellen zu einer strukturlosen Lichtfläche zusammenfließen, hingegen am Ort der Knotenlinien unverändert erhalten bleiben.
- 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines Lichtblitz-Stroboskops das Werkstück nur bei einer größten Schwingungsauslenkung beleuchtet wird.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen© 209 747/170 12.62
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEH40256A DE1141099B (de) | 1960-08-20 | 1960-08-20 | Verfahren zur zerstoerungsfreien Werkstoffpruefung, insbesondere von Mittel- und Grobblechen, mit Hilfe von Transversalschwingungen |
DEH43162A DE1161704B (de) | 1960-08-20 | 1961-07-18 | Vorrichtung zur voruebergehenden Prueflagerung von einen Rollgang passierenden Werkstuecken |
DEH43185A DE1161705B (de) | 1960-08-20 | 1961-07-20 | Vorrichtung zur Resonanz-Fehlstellenpruefung von ferromagnetischen elastischen Werkstuecken, insbesondere von Mittel- oder Grobblechen im Rollgang |
LU40454D LU40454A1 (de) | 1960-08-20 | 1961-07-31 | |
GB2879161A GB973419A (en) | 1960-08-20 | 1961-08-09 | Improved methods of and apparatus for testing materials for faults |
FR870927A FR1297607A (fr) | 1960-08-20 | 1961-08-17 | Procédé et installation pour l'essai non destructif des métaux, notamment des tôles moyennes et fortes |
US132461A US3226975A (en) | 1960-08-20 | 1961-08-18 | Methods for testing materials for faults |
BE607300A BE607300A (fr) | 1960-08-20 | 1961-08-18 | Procédé et installation pour l'essai non destructif des métaux, notamment des tôles moyennes ou fortes |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3411344A (en) * | 1964-11-02 | 1968-11-19 | William H Hopkins | Resonant frequency vibration testing method and apparatus |
US3545259A (en) * | 1967-06-19 | 1970-12-08 | G C Optronics Inc | Holographic method of determining properties of materials |
US3645129A (en) * | 1968-03-18 | 1972-02-29 | G C Optronics Inc | Method for analyzing the joinder between a pair of abutting members |
US3901090A (en) * | 1972-02-15 | 1975-08-26 | John G Akey | Method and apparatus for detecting malassembled nuclear fuel rods |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1949603A (en) * | 1928-10-13 | 1934-03-06 | Vibroscope Inc | Instrument for studying vibrations and for other purposes |
US2486984A (en) * | 1943-05-07 | 1949-11-01 | Carborundum Co | Vibration apparatus for testing articles |
US2618970A (en) * | 1948-09-11 | 1952-11-25 | Morgan Construction Co | Determination of stresses in longitudinally traveling bodies |
US2782632A (en) * | 1952-07-05 | 1957-02-26 | Douglas Aircraft Co Inc | Method and apparatus for inspecting honeycomb panels |
US3023609A (en) * | 1958-06-04 | 1962-03-06 | Gen Motors Corp | Flaw detection apparatus |
US2959268A (en) * | 1959-08-05 | 1960-11-08 | Taylor Wilson Mfg Company | Pipe handling apparatus |
US3039584A (en) * | 1961-09-07 | 1962-06-19 | Taylor Wilson Mfg Co | Elongated article handling apparatus |
-
1960
- 1960-08-20 DE DEH40256A patent/DE1141099B/de active Pending
-
1961
- 1961-07-31 LU LU40454D patent/LU40454A1/xx unknown
- 1961-08-18 US US132461A patent/US3226975A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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LU40454A1 (de) | 1961-10-02 |
US3226975A (en) | 1966-01-04 |
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